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ペア抵抗性蛋白質複合体を構成するRRS1の機能解析と複数の病原体認識機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K08152
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用分子細胞生物学
研究機関岡山県農林水産総合センター生物科学研究所

研究代表者

鳴坂 真理  岡山県農林水産総合センター生物科学研究所, その他部局等, 特別流動研究員 (80376847)

研究協力者 鳴坂 義弘  岡山県農林水産総合センター, 生物科学研究所, グループリーダー
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード抵抗性蛋白質 / シロイヌナズナ / RRS1 / RPS4 / モチーフ / ロイシンジッパー / 植物免疫 / アブラナ科野菜類炭疽病菌 / 蛋白質間相互作用 / アミノ酸置換 / 生物間相互作用 / 抵抗性遺伝子
研究成果の概要

デュアル抵抗性蛋白質システムを構成するRRS1はTIR領域、p-loopモチーフ、ロイシンリッチリピート配列といった抵抗性蛋白質特有のモチーフに加えて、遺伝子発現制御に関わるWRKY、ロイシンジッパー、核移行シグナルといった特徴的なモチーフを有している。本研究では、これらモチーフに変異を導入することで、これらの機能の解明を試みた。その結果、RRS1のC末端領域にアミノ酸置換を導入したシロイヌナズナ形質転換体は、恒常的に抵抗反応が誘導された。以上より、RRS1の機能に重要な構造の変化はデュアル抵抗性蛋白質RPS4/RRS1複合体に影響を与え、恒常的な抵抗反応を誘導することが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

病害による作物生産量の損失は甚大であり、植物が本来備えている病気に対する抵抗力を活用した病害防除技術の開発が求められている。植物は病気から身を守るため、病原体が放出する分泌蛋白質(Avrエフェクター)を抵抗性蛋白質により直接的または間接的に認識して病原体の存在を感知し、病原体に対する抵抗性を発揮している。私たちは、“2つの異なる抵抗性蛋白質による病原体の認識機構(デュアル抵抗性蛋白質システム)”を発見し、これを用いた病害抵抗性作物の分子育種技術の構築に成功した。本成果を活用して新たな病害虫管理技術の開発が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Efficient identification of NLR by using a genome-wide protein domain and motif survey program, Ex-DOMAIN2018

    • 著者名/発表者名
      Narusaka Mari、Yunokawa Harunobu、Narusaka Yoshihiro
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 35 号: 2 ページ: 177-180

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.18.0418a

    • NAID

      130007393757

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • 年月日
      2018-06-25
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] イチゴのRNA簡易抽出法および遺伝子診断法 ―誘導抵抗性を利用したイチゴの病害防除技術の開発に向けて―2018

    • 著者名/発表者名
      鳴坂義弘, 鳴坂真理
    • 雑誌名

      植物防疫

      巻: 72 ページ: 511-515

    • NAID

      40021648127

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Draft genome assembly of Colletotrichum chlorophyti, a pathogen of herbaceous plants2017

    • 著者名/発表者名
      Gan, P., Narusaka, M., Tsushima, A., Narusaka, Y., Takano, Y. and Shirasu, K.
    • 雑誌名

      Genome Announcement

      巻: 5 号: 10

    • DOI

      10.1128/genomea.01733-16

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Analyses of natural variation indicates that the absence of RPS4/RRS1 and amino acid change in RPS4 cause loss of their functions and resistance to pathogens.2017

    • 著者名/発表者名
      Narusaka M., Iuchi S. and Narusaka Y.
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: 12 号: 3 ページ: e1293218-e1293218

    • DOI

      10.1080/15592324.2017.1293218

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thienopyrimidine-type compounds protect Arabidopsis plants against the hemibiotrophic fungal pathogen Colletotrichum higginsianum and bacterial pathogen Pseudomonas syringae pv. maculicola2017

    • 著者名/発表者名
      Narusaka Mari、Narusaka Yoshihiro
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: 12 号: 3 ページ: e1293222-e1293222

    • DOI

      10.1080/15592324.2017.1293222

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genus-wide comparative genome analyses of Colletotrichum species reveal specific gene family losses and gains during adaptation to specific infection lifestyles.2016

    • 著者名/発表者名
      Gan, P., Narusaka, M., Kumakura, N., Tsushima, A., Takano, Y., Narusaka, Y., Shirasu, K.
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution.

      巻: 8 号: 5 ページ: 1467-1481

    • DOI

      10.1093/gbe/evw089

    • NAID

      120006822486

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Comparative genomics reveals genomic plasticity mediated by transposable elements in the fungal phytopathogen Colletotrichum higginsianum2019

    • 著者名/発表者名
      Ayako Tsushima, Pamela Gan, Naoyoshi Kumakura, Mari Narusaka, Yoshitaka Takano, Yoshihiro Narusaka, Ken Shirasu
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Fungal phytopathogen-secreted ribonucleases are virulent effectors that potentiate host immune responses2019

    • 著者名/発表者名
      Naoyoshi Kumakura, Suthitar Singkaravanit-Ogawa, Pamela Gan, Ayako Tsushima, Mari Narusaka, Yoshihiro Narusaka, Yoshitaka Takano, Ken Shirasu
    • 学会等名
      30th Fungal Genetics Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 全ゲノム配列から蛋白質の機能を予測する網羅的な検索プログラムEx-DOMAIN の開発2018

    • 著者名/発表者名
      鳴坂真理, 鳴坂義弘
    • 学会等名
      第36回日本植物細胞分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 生物のゲノム情報から有用な遺伝子を検索するプログラムEx-DOMAINの開発2018

    • 著者名/発表者名
      鳴坂真理, 鳴坂義弘
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A novel class of conserved effectors with ribonuclease domains is required for virulence of phytopathogenic Colletotrichum fungi on plants.2017

    • 著者名/発表者名
      Kumakura, N., Singkaravanit-Ogawa, S., Gan, P., Tsushima, A., Narusaka, M., Narusaka, Y., Takano, Y. and Shirasu, K.
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparative genomics reveals structural variations in the genome of the plant pathogenic fungus Colletotrichum higginsianum.2017

    • 著者名/発表者名
      Tsushima, A., Gan, P., Kumakura, N., Narusaka, M., Takano, Y., Narusaka, Y. and Shirasu, K.
    • 学会等名
      29th Fungal Genetics Conference
    • 発表場所
      カリフォルニア
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RNA分解ドメインを持つエフェクターSRNはウリ類炭疽病菌の病原性に関与する2017

    • 著者名/発表者名
      熊倉 直祐, Singkaravanit-Ogawa, S., Pamela Gan, 津島 綾子, 鳴坂 真理, 鳴坂 義弘, 高野 義孝, 白須 賢
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Colletotrichum higginsianum系統間の大規模ゲノム構造変異2017

    • 著者名/発表者名
      津島 綾子, Pamela Gan, 熊倉 直祐, 鳴坂 真理, 高野 義孝, 鳴坂 義弘, 白須 賢
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparative genomics reveals structural variations in the genome of the plant pathogenic fungus Colletotrichum higginsianum2017

    • 著者名/発表者名
      Tsushima A, Gan P, Kumakura N, Narusaka M, Narusaka Y, Takano Y, Shirasu K
    • 学会等名
      The New Phytologist next generation scientists
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel class of conserved effectors with ribonuclease domains is involved in virulence of phytopathogenic Colletotrichum fungi on plants2017

    • 著者名/発表者名
      Kumakura, N., Ogawa, S., Gan, P., Tsushima, A., Narusaka, M., Narusaka, Y., Takano, Y., Shirasu, K
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Biotic Plant Interactions
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] デュアル抵抗性蛋白質システムによる革新的作物保護技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      鳴坂真理、井上喜博、高野義孝、白須 賢、白石友紀、鳴坂義弘
    • 学会等名
      平成29年度日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Colletotrichum higginsianumのゲノム変異にトランスポゾンは関与する2017

    • 著者名/発表者名
      津島 綾子, Pamela Gan, 熊倉 直祐, 鳴坂 真理, 高野 義孝, 鳴坂 義弘, 白須 賢
    • 学会等名
      平成 29 年度日本植物病理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物病原糸状菌Colletotrichum higginsianumのゲノム変異にトランスポゾンは関与する2017

    • 著者名/発表者名
      津島 綾子, Pamela Gan, 熊倉 直祐, 鳴坂 真理, 高野 義孝, 鳴坂 義弘, 白須 賢
    • 学会等名
      第17回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] デュアル抵抗性蛋白質システムを構成するRRS1およびRPS4の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      鳴坂真理,白須 賢,豊田和弘,高野義孝,白石友紀,鳴坂義弘
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A novel class of conserved effectors with ribonuclease domains is required for virulence of phytopathogenic Colletotrichum fungi on plants.2016

    • 著者名/発表者名
      Kumakura, N., Ogawa, S., Gan, P., Tsushima, A., Narusaka, M., Narusaka, Y., Takano, Y. and Shirasu, K.
    • 学会等名
      Latest Advances in Plant Development & Environmental Response
    • 発表場所
      淡路
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アブラナ科炭疽病菌におけるエフェクター候補遺伝子の取得とその機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      鳴坂 真理、Pamela Gan、津島 綾子、熊倉 直祐、白須 賢、高野 義孝、久保 康之、白石 友紀、鳴坂 義弘
    • 学会等名
      平成28年度日本植物病理学会関西部会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] デュアル抵抗性蛋白質を構成するRPS4のアミノ酸置換による抵抗性喪失2016

    • 著者名/発表者名
      鳴坂 義弘、井内 敦子、井内 聖、鳴坂 真理
    • 学会等名
      平成28年度日本植物病理学会関西部会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] デュアル抵抗性蛋白質システムを構成する抵抗性蛋白質RRS1の機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      鳴坂真理、白須賢、豊田和弘、高野義孝、白石友紀、鳴坂義弘
    • 学会等名
      第34回日本植物細胞分子生物学会
    • 発表場所
      上田
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Colletotrichum higginsianumの新規ゲノム解読とエフェクター候補遺伝子の解析2016

    • 著者名/発表者名
      津島綾子、Pamela Gan、熊倉直祐、鳴坂真理、高野義孝、鳴坂義弘、白須 賢
    • 学会等名
      平成28年度植物感染生理談話会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2016-08-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparative genomics of Colletotrichum fungi reveals lifestyle-adapted fungal gene gain/loss andn potential virulence-associated genes.2016

    • 著者名/発表者名
      Gan, P., Narusaka, M., Kumakura, N., Tsushima, A., Hiroyama, R., Takano, Y., Narusaka, Y. and Shirasu, K.
    • 学会等名
      13th European Conference on Fungal Genetics
    • 発表場所
      パリ
    • 年月日
      2016-04-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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